CN108788114A - 一种鱼雷罐手动开闭盖装置以及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种鱼雷罐手动开闭盖装置，包括底座、支架、摆动轨道、滑动架以及罐盖，所述支架固定设置在底座上，所述摆动轨道的中部通过水平转轴铰接在支架的上部，所述滑动架可左右滑动的设置在摆动轨道上，所述罐盖设置在滑动架的左侧。本发明通过结构以及一定的操作步骤，通过巧妙的利用杠杆原理，大大的降低了操作人员所需要的付出的体力劳动，使得本发明虽然没有利用任何的半自动化结构件，但是也同样能够轻松的完成开、闭盖动作，整体结构简单，制作成本低，大大的降低了使用成本。

Description

一种鱼雷罐手动开闭盖装置以及使用方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种鱼雷罐手动开闭盖装置以及使用方法。

背景技术

炼铁工序生产出来的1500摄氏度的铁水需要装入鱼雷罐中由机车牵引运送至炼钢工序，一般罐口是敞开状态的，没有盖，这就存在很多问题，例如：1、在运输的过程中鱼雷罐罐口(直径1300mm)冒黄烟影响环境，污染严重，这是环保部门非常重视，且要求解决的问题；2、鱼雷罐罐口内侧下方铁水上沿容易结壳粘住罐口；3、1500摄氏度的铁水在运输以及站内编组等待的时候降温较快，影响经济效益。

为了解决上述技术问题，出现了一些用于在罐口加盖的装置，但是结构大多较为复杂，且操作不方便。

如在公开号为“CN201510955252.4”的发明专利说明书中，公开了“混铁车加盖装置”，以及在公开号为“CN201610624357.6”的发明专利说明书中，公开了“混铁车加盖装置及加盖方法”，但是上述的技术方案，均存在一个共同的缺点，即采用了大量的液压系统等半自动化结构，无可厚非的是，采用半自动结构在一定程度上确实提高了整体结构的便利性，但是成本随之增高，尤其对于大的炼铁厂来说，这比成本是非常巨大的。

所以，针对上述技术问题，本发明旨在提供一种结构简单、成本低、且通过手动便可以比较轻松的实现的鱼雷罐手动开闭盖装置。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种鱼雷罐手动开闭盖装置以及使用方法，从而有效解决现有技术中存在的不足之处。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种鱼雷罐手动开闭盖装置，包括底座、支架、摆动轨道、滑动架以及罐盖，所述支架固定设置在底座上，所述摆动轨道的中部通过水平转轴铰接在支架的上部，所述滑动架可左右滑动的设置在摆动轨道上，所述罐盖设置在滑动架的左侧；

所述滑动架的右端设置有连接架，连接架的右侧通过连接件吊装有配重块，所述支架或者底座上设置有用于提升配重块的手动提拉机构，所述支架或者摆动轨道上设置有用于驱动所述滑动架活动的手动移动机构；

当所述滑动架移动至其行程最左端的时候，以水平转轴为分界，施加在摆动轨道在水平转轴左侧的趋向于迫使摆动轨道做逆时针转动的扭矩小于施加在摆动轨道在水平转轴右侧的趋向于迫使所述摆动轨道顺时针转动的扭矩；

所述施加在滑动架在水平转轴右侧的扭矩不包括配重块通过连接件与连接架施加给滑动架的扭矩。

进一步，所述手动提拉机构包括转动手柄、卷轴以及用于连接转动手柄与卷轴的链条，所述卷轴与配重块通过吊绳连接。

进一步，所述手动提拉机构包括手动液压缸，所述手动液压缸设置在底座与配重块之间。

进一步，所述手动移动机构包括第一滑轮组、第二滑轮组、拉线以及设置在支架上的手动卷扬轮；

所述拉线的中部螺旋缠绕在手动卷扬轮上，拉线的一端绕过第一滑轮组与滑动架连接，拉线的另一端绕过第二滑轮组与滑动架连接。

进一步，所述滑动架上设置有滑轮，所述摆动轨道上配合所述滑轮设置有滑轨。

进一步，所述连接件包括从上至下依次相互铰接的上连杆、中连杆以及下连杆，所述上连杆与连接架固定连接，所述下连杆与配重块固定连接。

进一步，所述罐盖与滑动架铰接。

进一步，当所述滑动架移动到其行程最左端的时候，所述水平转轴与罐盖之间的水平距离等于水平转轴与配重块之间的水平距离。

一种鱼雷罐运输车，包括上述的鱼雷罐手动开闭装置。

一种上述的鱼雷罐手动开闭盖装置的使用方法，包括如下步骤：

初始位置：滑动架位于其行程的最右侧，罐盖为罐口让出操作空间，此时配重块位于其行程最底部，此时对于摆动轨道来说，其右侧的扭矩大于其左侧的扭矩，所以摆动轨道处于左高、右低的倾斜状态；

一次配重提升：通过手动提拉机构向上提拉配重块，在连接架与连接件的推动下，摆动轨道围绕水平转轴进行逆时针转动，直到摆动轨道处于左低、右高的倾斜状态；

滑动架移动：通过手动移动机构向左移动滑动架，由于摆动轨道左低、右高的倾斜状态，滑动架在滑动的时候有一个自主向左滑动的趋势，故手动移动机构的操作很轻松，滑动架移动至其行程的最左侧之后，罐盖位于罐口的正上方，并且与罐口之间存在一定的竖直距离；

闭盖：通过手动提拉机构向上再次提拉配重块，使得摆动轨道围绕水平转轴继续进行逆时针转动，直至罐盖盖到罐口上，完成闭盖动作；

开盖：通过操作手动提拉机构，使得配重块下降并达到所述初始位置中的高度，在配重块重力的作用下，摆动轨道进行顺时针转动，最终转动至所述初始位置中的左高、右低的倾斜状态，罐盖移动至罐口的上方；

通过手动移动机构向右移动滑动架，由于滑动架左高、右低的倾斜状态，滑动架在滑动的时候有一个自主向右滑动的趋势，手动移动机构的操作很轻松，滑动架带着罐盖移动至其行程的最右侧，为灌口让出操作空间，完成开盖动作，此时各个部件的状态与所述初始位置中各个部件的状态完全相同。

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明通过结构以及一定的操作步骤，通过巧妙的利用杠杆原理，大大的降低了操作人员所需要的付出的体力劳动，使得本发明虽然没有利用任何的半自动化结构件，但是也同样能够轻松的完成开、闭盖动作，整体结构简单，制作成本低，大大的降低了使用成本；

2、本发明解决了在运输的过程中鱼雷罐罐口冒黄烟影响环境，污染严重的问题；

3、本发明解决了鱼雷罐罐口内侧下方铁水上沿容易结壳粘住罐口的问题；

4、本发明解决了1500摄氏度的铁水在运输以及站内编组等待的时候降温较快，影响经济效益的问题。

附图说明

图1为本发明实施例鱼雷罐手动开闭盖装置结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部当大图；

图4为本发明实施例转动手柄与拉线的连接关系图；

图5为图1中支架处的右视图；

图6为本发明实施例鱼雷罐运输车结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，本实施例所述的一种鱼雷罐手动开闭盖装置，包括底座1、支架2、摆动轨道3、滑动架4以及罐盖5，支架2固定设置在底座1上，摆动轨道3的中部通过水平转轴6铰接在支架2的上部，滑动架4可左右滑动的设置在摆动轨道3上，罐盖5铰接设置在滑动架4的左侧。

滑动架4的右端设置有连接架7，优选的，连接架7为三角形支撑架，强度高，连接架7的右侧通过连接件8吊装有配重块9，连接件8包括从上至下依次相互铰接的上连杆8a、中连杆8b以及下连杆8c，上连杆8a与连接架7固定连接，下连杆8c与配重块9固定连接，连接件8的此种结构保证不论摆动轨道3如何摆动，均能使得配重块9被沿着竖直方向吊装，而不会发生自身扭转等情况，保证受力均匀，降低设备可能受到的额外损伤。

支架2或者底座1上设置有用于提升配重块9的手动提拉机构，在本实施例中，手动提拉机构包括转动手柄10、卷轴11以及用于连接转动手柄10与卷轴11的链条18，卷轴11与配重块9通过吊绳12连接，通过转动转动手柄10，来使得吊绳12缠绕在卷轴11上或者从卷轴11上放下，来使得配重块9在提拉的作用下上升或者在自身重力的作用下下降，优选的，在连接件8上通过水平轴铰接有横梁19，吊绳12的底端与横梁19连接，在另一种实施例中，可以将卷轴11替换成手拉葫芦的结构，更加省力。

转动手柄10与支架2之间设置有周向限位结构，周向限位结构可以为设置在支架2上的抵紧螺钉、抵紧手轮等防转结构。

支架2或者摆动轨道3上设置有用于驱动滑动架4活动的手动移动机构，手动移动机构包括第一滑轮组、第二滑轮组、拉线20以及设置在支架2上的手动卷扬轮17；拉线20的中部缠绕在手动卷扬轮17上，拉线20的一端绕过第一滑轮组与滑动架4连接，拉线20的另一端绕过第二滑轮组与滑动架4连接，在本实施例中，第一滑轮组包括设置在摆动轨道3左侧的第一转向滑轮21a以及设置在支架2或者连接架7上的第二转向滑轮21b，拉线20的一端依次绕过第二转向滑轮21b与第一转向滑轮21a与滑动架4连接，第二滑轮组包括设置在摆动轨道3右侧的第三转向滑轮21c以及设置在支架2或者连接架7上的第四转向滑轮21d，拉线20的另一端依次绕过第四转向滑轮21d与第三转向滑轮21c与滑动架4连接，优选的，拉线20与滑轮组之间的配合具有一定的松弛度，即拉线20不是呈紧绷状态与各个转向滑轮进行配合的，以免影响摆动轨道3的正常摆动，通过对手动卷扬轮17进行顺时针转动或者逆时针转动来实现滑动架4在摆动轨道3上的左右滑动。

为了更好的对拉线20进行导向的作用，可以适当的增加转向滚轮的数量，位置根据实际的工况进行调整。

手动卷扬轮17与支架2之间设置有周向限位结构，周向限位结构可以为设置在支架2上的抵紧螺钉、抵紧手轮等防转结构。

当滑动架4移动至其行程最左端的时候，以水平转轴6为分界，施加在摆动轨道3在水平转轴6左侧的趋向于迫使摆动轨道3做逆时针转动的扭矩小于施加在摆动轨道3在水平转轴6右侧的趋向于迫使摆动轨道3做顺时针转动的扭矩，上述施加在滑动架4在水平转轴6右侧的扭矩不包括手动提拉机构产生的扭矩(即排除手动提拉机构所产生的扭矩)，此种设计的目的在于，当摆动轨道3在水平转轴6左侧受到最大的扭矩的时候(即滑动架4位于其行程最左端，力臂最长)，设该扭矩为N1,而摆动轨道3在水平转轴6右侧如果在没有手动提拉机构进行力的作用的情况下，扭矩基本不变，设该扭矩为N2(由于滑摆动轨道3的摆动，其力矩会有些许变化，但是由于摆动角度不大，变化不大，对于整个操作系统的工作原理来说，可以忽略不计)，而N1小于N2，这样就可以实现在无手动提拉机构干涉的情况下，在自然状态下，实现摆动轨道3的顺时针摆动，实现摆动轨道3的左高、右低的状态，当然，当配重块9落到底座1上后，由于连接件8与连接架7的支撑作用，摆动轨道3便受到了限位，停止了运动，此状态，为极限状态，即摆动轨道3的左端最高，以及右端最低的状态。

滑动架4上设置有滑轮13，滑轮13为槽轮，摆动轨道3上配合滑轮13设置有滑轨14，在本实施例中，滑轮13包括位于左侧的前端支撑轮13a以及位于右侧的后端防翘轮13b，前端支撑轮13a安装于滑动架4的中部，后端防翘轮13b安装于滑动架4的右侧，滑轨14包括位于下部的下滑轨14a以及位于上部的上滑轨14b,下滑轨14a与上滑轨14b的两侧通过限位杆14c连接，避免滑轮13脱轨，起到限位的作用，在使用的过程中，滑动架4一直安装在摆动轨道3上靠左侧的位置，故而滑动架4以前端支撑轮13a为支点，有一个逆时针旋转的趋势，所以前端支撑轮13a是始终与下滑轨14a配合的，后端防翘轮13b是始终与上滑轨14b配合的。

当滑动架4移动到其行程最左端的时候，水平转轴6与罐盖5之间的水平距离等于水平转轴6与配重块9之间的水平距离，由于设备在制作的过程中，需要进行调试，才能确定配重块9的重量，此结构的设置，更加便于配重块9重量的确定，并且使得整体结构的受力更加平衡，避免局部压力过大，在本实施例中，配重块9的重量大于罐盖5的重量。

如图6所示，一种鱼雷罐运输车，包括上述的鱼雷罐手动开闭装置，鱼雷罐运输车包括鱼雷罐15、用于承载鱼雷罐15的车身16、用于牵引车身16的车头(未示出)，本发明中的鱼雷罐手动开闭盖装置通过底座1安装在车身16上。

一种上述的鱼雷罐手动开闭盖装置的使用方法，包括如下步骤：

初始位置：滑动架4位于其行程的最右侧，罐盖5为罐口15a让出操作空间，此时配重块9位于其行程最底部，此时对于摆动轨道3来说，其右侧的扭矩大于其左侧的扭矩，所以摆动轨道3处于左高、右低的倾斜状态；在初始位置的时候，向鱼雷罐15内灌铁水，灌装完毕后，进行闭盖，闭盖的过程如下：

一次配重提升：通过手动提拉机构向上提拉配重块9，在连接架7与连接件8的推动下，摆动轨道3围绕水平转轴6进行逆时针转动，直到摆动轨道3处于左低、右高的倾斜状态，在该状态的时候，应该保证在接下来的操作中，当滑动架4滑动至最左侧的时候，罐盖5不会直接撞到罐口15a或者鱼雷罐，而是与罐口15a保持一定的高度距离，此条件通过几次实验便可得出合适的位置，进而将配重块9的位置进行记录，可以在配重块9旁边设置一个刻度尺，便于直观的进行操作；

滑动架移动：通过手动移动机构向左移动滑动架4，由于滑动架4左低、右高的倾斜状态，滑动架在滑动的时候有一个自主向左滑动的趋势，手动移动机构的操作很轻松，基本上只提供一个助力便可以实现滑动架4的自动移动，滑动架4移动至其行程的最左侧之后，罐盖5位于罐口的正上方，并且与罐口之间存在一定的竖直距离；

闭盖：通过手动提拉机构向上再次提拉配重块9，相对于初始位置的时候，滑动架4移动到了左侧，即延长了力臂、增加了逆时针转动的扭矩，所以此时用于提拉配重块9所需要的力就比上述初始位置的时候小得多，操作容易，配重块9上升的过程中，使得摆动轨道3围绕水平转轴6继续进行逆时针转动，直至罐盖5盖到罐口上，完成闭盖动作，此时便可以将鱼雷罐15运送至所需到的地方；

放完铁水之后，需要重新灌装新的铁水的时候，进行如下操作：

开盖：通过操作手动提拉机构，卸掉手动提拉机构对配重块9向上的拉力，如前面的内容所说的，由于摆动轨道3右侧受到的顺时针转动的扭矩N2大于摆动轨道3左侧受到的逆时针转动的扭矩N1，所以可以毫不费力使得配重块9下降并达到上述初始位置中的高度，在配重块9重力的作用下，摆动轨道3进行顺时针转动，最终转动至初始位置中的左高、右低的倾斜状态，罐盖5移动至罐口15a的上方；

之后，通过手动移动机构向右移动滑动架4，由于摆动轨道3左高、右低的倾斜状态，滑动架在滑动的时候有一个自主向右滑动的趋势，手动移动机构的操作很轻松，滑动架4带着罐盖5移动至其行程的最右侧，为罐口15a让出操作空间，完成开盖动作，此时各个部件的状态与上述初始位置中各个部件的状态完全相同。

通过上述操作方法进行开盖与闭盖的动作，在上述的操作中，多个步骤中均通过巧妙的利用杠杆原理，大大的降低了操作人员所需要的付出的体力劳动，使得本发明虽然没有利用任何的半自动化结构件，但是也同样能够轻松的完成开、闭盖动作，整体结构简单，制作成本低，大大的降低了使用成本。

另外，为了更加方便、直观的进行操作，可以将每个步骤中所对应的配重块9的位置点进行记录，形成刻度尺，标识在配重块9的旁侧，这样新手操作人员也可以非常快的上手进行操作。

在另外的实施例中，其他的机构相同，手动提拉机构可以为手动液压缸，手动液压缸设置在底座1与配重块9之间。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种鱼雷罐手动开闭盖装置，其特征在于，包括底座、支架、摆动轨道、滑动架以及罐盖，所述支架固定设置在底座上，所述摆动轨道的中部通过水平转轴铰接在支架的上部，所述滑动架可左右滑动的设置在摆动轨道上，所述罐盖设置在滑动架的左侧；

所述滑动架的右端设置有连接架，连接架的右侧通过连接件吊装有配重块，所述支架或者底座上设置有用于提升配重块的手动提拉机构，所述支架或者摆动轨道上设置有用于驱动所述滑动架活动的手动移动机构；

当所述滑动架移动至其行程最左端的时候，以水平转轴为分界，施加在摆动轨道在水平转轴左侧的趋向于迫使摆动轨道做逆时针转动的扭矩小于施加在摆动轨道在水平转轴右侧的趋向于迫使所述摆动轨道顺时针转动的扭矩；

所述施加在摆动轨道在水平转轴右侧的扭矩不包括手动提拉机构产生的扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种鱼雷罐手动开闭装置，其特征在于，所述手动提拉机构包括转动手柄、卷轴以及用于连接转动手柄与卷轴的链条，所述卷轴与配重块通过吊绳连接。

3.根据权利要求1所述的一种鱼雷罐手动开闭装置，其特征在于，所述手动提拉机构包括手动液压缸，所述手动液压缸设置在底座与配重块之间。

4.根据权利要求1所述的一种鱼雷罐手动开闭装置，其特征在于，所述手动移动机构包括第一滑轮组、第二滑轮组、拉线以及设置在支架上的手动卷扬轮；

所述拉线的中部螺旋缠绕在手动卷扬轮上，拉线的一端绕过第一滑轮组与滑动架连接，拉线的另一端绕过第二滑轮组与滑动架连接。

5.根据权利要求1所述的一种鱼雷罐手动开闭装置，其特征在于，所述滑动架上设置有滑轮，所述摆动轨道上配合所述滑轮设置有滑轨。

6.根据权利要求1所述的一种鱼雷罐手动开闭装置，其特征在于，所述连接件包括从上至下依次相互铰接的上连杆、中连杆以及下连杆，所述上连杆与连接架固定连接，所述下连杆与配重块固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种鱼雷罐手动开闭装置，其特征在于，所述罐盖与滑动架铰接。

8.根据权利要求1所述的一种鱼雷罐手动开闭装置，其特征在于，当所述滑动架移动到其行程最左端的时候，所述水平转轴与罐盖之间的水平距离等于水平转轴与配重块之间的水平距离。

9.一种鱼雷罐运输车，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的鱼雷罐手动开闭装置。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的鱼雷罐手动开闭盖装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

初始位置：滑动架位于其行程的最右侧，罐盖为罐口让出操作空间，此时配重块位于其行程最底部，此时对于摆动轨道来说，其右侧的扭矩大于其左侧的扭矩，所以摆动轨道处于左高、右低的倾斜状态；

一次配重提升：通过手动提拉机构向上提拉配重块，在连接架与连接件的推动下，摆动轨道围绕水平转轴进行逆时针转动，直到摆动轨道处于左低、右高的倾斜状态；

滑动架移动：通过手动移动机构向左移动滑动架，由于摆动轨道左低、右高的倾斜状态，滑动架在滑动的时候有一个自主向左滑动的趋势，故手动移动机构的操作很轻松，滑动架移动至其行程的最左侧之后，罐盖位于罐口的正上方，并且与罐口之间存在一定的竖直距离；

闭盖：通过手动提拉机构向上再次提拉配重块，使得摆动轨道围绕水平转轴继续进行逆时针转动，直至罐盖盖到罐口上，完成闭盖动作；

开盖：通过操作手动提拉机构，使得配重块下降并达到所述初始位置中的高度，在配重块重力的作用下，摆动轨道进行顺时针转动，最终转动至所述初始位置中的左高、右低的倾斜状态，罐盖移动至罐口的上方；

通过手动移动机构向右移动滑动架，由于滑动架左高、右低的倾斜状态，滑动架在滑动的时候有一个自主向右滑动的趋势，手动移动机构的操作很轻松，滑动架带着罐盖移动至其行程的最右侧，为灌口让出操作空间，完成开盖动作，此时各个部件的状态与所述初始位置中各个部件的状态完全相同。